Dieses Modul gibt eine Einführung in die technischen Grundlagen der Informatik und der Architektur von Rechnern. In der Vorlesung werden u.a. die Darstellung von Informationen im Rechner, klassische Komponenten eines Computers, Arithmetik in Computern, logischer Entwurf von Computern, Schaltwerke, Darstellung von Speicherinhalten, primäre und sekundäre Speicher, Ein- und Ausgabe sowie Pipelining eingeführt.

  • Repräsentation als Bits: (Zahlen, Texte, Bilder, Audio, Video, Programme)
  • Speicherung von Daten
  • Transfer von Daten, Fehlererkennung und -korrektur
  • Boolesche Algebra
  • Verarbeitung von Daten: Schaltungsentwurf, Schaltnetzwerke
  • Zahlendarstellung und -arithmetik
  • Schaltfunktionen, Schaltnetze, Schaltwerke
  • Von-Neumann-Modell
  • Maschinenmodell
  • Maschinen- und Assemblerprogrammierung
  • Einführung in Quanten Computing


Die Vorlesung führt in grundlegende mathematische Konzepte zum Umgang mit endlichen oder abzählbaren Strukturen ein sowie in grundlegende Konzepte der Logik. Unter anderem werden behandelt: Mengen, Relationen, Ordnungen, Modulare Arithmetik, Kombinatorik, Gruppen und Körper, Aussagenlogik und Prädikatenlogik, Gentzen-Kalküle und Resolution.

Die Vorlesung behandelt die folgende Themen:

  • Entwurf und Analyse von Algorithmen
  • String Matching
  • Suffix-Bäume
  • Sequence Alignment
  • Fragment Assembly

Die Vorlesung behandelt Grundlagen der theoretischen Informatik: Sie gibt Einführungen in die Theorie der formalen Sprachen und Automaten sowie in die Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie. Die Veranstaltung orientiert sich inhaltlich und strukturell am Lehrbuch von Schöning Theoretische Informatik – kurz gefasst. Themen sind:

  • Automaten und Formale Sprachen:
    Deterministische und nichtdeterministische endliche Automaten, reguläre Ausdrücke, Grammatiken, kontextfreie Sprachen, Kellerautomaten
  • Berechenbarkeit:
    Turing-Maschinen, Churchsche These, Unentscheidbarkeit, Halteproblem, Reduktionen
  • Komplexität:
    Die Klassen P und NP, NP-vollständige Probleme, Polynomialzeit-Reduktionen
Neben der Vorlesung (2V) und den Übungen (1Ü) wird eine optionale Zentralübung (ca. alle 2 Wochen, 2-stündig) angeboten. Diese dient zum Wiederholen und zum Einüben des Stoffs, aber es wird kein neuer Stoff behandelt.
Die Vorlesung behandelt Grundlagen der theoretischen Informatik: Sie gibt Einführungen in die Theorie der formalen Sprachen und Automaten sowie in die Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie. Die Veranstaltung orientiert sich inhaltlich und strukturell am Lehrbuch von Schöning Theoretische Informatik – kurz gefasst. Themen sind:

  • Automaten und Formale Sprachen:
    Deterministische und nichtdeterministische endliche Automaten, reguläre Ausdrücke, Grammatiken, kontextfreie Sprachen, Kellerautomaten
  • Berechenbarkeit:
    Turing-Maschinen, Churchsche These, Unentscheidbarkeit, Halteproblem, Reduktionen
  • Komplexität:
    Die Klassen P und NP, NP-vollständige Probleme, Polynomialzeit-Reduktionen
Neben der Vorlesung (3V) und den Übungen (2Ü) wird eine optionale Zentralübung (ca. alle 2 Wochen, 2-stündig) angeboten. Diese dient zum Wiederholen und zum Einüben des Stoffs, aber es wird kein neuer Stoff behandelt.